Zukunftsthemen der Energietechnik
Nanomaterialbasierte Konzepte für zukünftige Energieumwandlung und -speicherung
Nanomaterialbasierte Konzepte für zukünftige Energieumwandlung und -speicherung
Nanomaterialbasierte Konzepte für zukünftige Energieumwandlung und -speicherung
Nanomaterialbasierte Konzepte für zukünftige Energieumwandlung und -speicherung
GEGENSTAND UNSERER FORSCHUNG
Nanomaterialbasierte Energiekonzepte jenseits etablierter Speicher-, Wandlungs- und PV-Technologien
ZIEL
Wir identifizieren frühzeitig vielversprechende materialbasierte Energiekonzepte, bewerten Effizienz, Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit und entwickeln Demonstratoren, die über etablierte Batterien, Brennstoffzellen und Photovoltaik hinausweisen.
HIGHLIGHTS
- Nanomaterial-gestützte Power-to-X-Prozesse (z. B. CO₂-Reduktion, elektrochemische Synthesen).
- Neue Konzepte elektrochemischer Speicher und Elektrolyseure jenseits klassischer Lithium-Ionentechnologie.
- Thermoelektrische und andere feste Energiewandler für direkte Wärme-Strom-Konversion.
- Einsatz nachhaltiger, kritikarmer Materialien und ressourcenschonender Prozessketten.
- Frühe Einbindung von Modellierung, Messtechnik, Nachhaltigkeits- und Stabilitätsbewertung.
NEUE ELEKTROCHEMISCHE KONZEPTE
Wasser-Elektrolyse, elektrochemische CO₂-Reduktion, Stickstoff-Fixierung oder die Synthese chemischer Energieträger profitieren stark von nanostrukturierten Elektroden und Katalysatoren. Wir entwickeln hierfür neue Materialien, Elektrodenarchitekturen und Reaktorkonzepte, untersuchen Skalierbarkeit und Langzeitverhalten und vergleichen sie mit dem Stand der Technik.
Wasser-Elektrolyse, elektrochemische CO₂-Reduktion, Stickstoff-Fixierung oder die Synthese chemischer Energieträger profitieren stark von nanostrukturierten Elektroden und Katalysatoren. Wir entwickeln hierfür neue Materialien, Elektrodenarchitekturen und Reaktorkonzepte, untersuchen Skalierbarkeit und Langzeitverhalten und vergleichen sie mit dem Stand der Technik.
FESTE ENERGIEWANDLER UND THERMOELEKTRIK
Thermoelektrische Materialien, Festkörperbatterien und andere feste Energiewandler bieten attraktive Perspektiven für kompakte, wartungsarme Systeme. Im NETZ werden entsprechende Materialsysteme entwickelt, strukturell optimiert und in Demonstratoren integriert – begleitet von Modellierung und umfangreicher Charakterisierung.
Thermoelektrische Materialien, Festkörperbatterien und andere feste Energiewandler bieten attraktive Perspektiven für kompakte, wartungsarme Systeme. Im NETZ werden entsprechende Materialsysteme entwickelt, strukturell optimiert und in Demonstratoren integriert – begleitet von Modellierung und umfangreicher Charakterisierung.
SYSTEMPERSPEKTIVE UND NACHHALTIGKEIT
Zukunftsthemen werden im Kontext des gesamten Energiesystems betrachtet: Welche Ressourcen werden benötigt? Welche Umweltwirkungen sind zu erwarten? Wie lassen sich Recyclingkonzepte mitdenken? Durch die starke Anbindung an Nachhaltigkeits- und Sicherheitsaktivitäten werden solche Fragen bereits in frühen Entwicklungsphasen adressiert.
Zukunftsthemen werden im Kontext des gesamten Energiesystems betrachtet: Welche Ressourcen werden benötigt? Welche Umweltwirkungen sind zu erwarten? Wie lassen sich Recyclingkonzepte mitdenken? Durch die starke Anbindung an Nachhaltigkeits- und Sicherheitsaktivitäten werden solche Fragen bereits in frühen Entwicklungsphasen adressiert.
Beteiligte Arbeitsgruppen
